Hace unos 31 años, en 1986, el futurista Eric K. Drexler escribió sobre su visión de los ensambladores moleculares . Se suponía que esas máquinas, cada una demasiado pequeña para ser vista a simple vista, debían tomar átomos y juntarlos en una gran variedad de formas y combinaciones. Mientras que otros, como el premio Nobel Richard Feynman, discutieron esta idea antes, Drexler fue el primero en considerar completamente sus implicaciones y ha encendido la imaginación y la motivación de millones de personas en todo el mundo.
¿Por qué son tan importantes los ensambladores moleculares? Porque todo está hecho de átomos: la tierra, nuestra comida, nuestros medicamentos e incluso tú y yo. Eso significa que estos ensambladores moleculares pueden ser las máquinas de reciclaje definitivas.
Ellos podrian –
- Retire las heces y la orina, y reconstrúyalos en filetes muy calientes;
- Capture el dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero) de la atmósfera, y utilice los átomos para crear plástico o incluso petróleo utilizable;
- Cree hojas de diamante perfecto (una de las estructuras más simples de la naturaleza: ‘solo’ átomos de carbono unidos entre sí;
- Crea todas las formas de medicación, en casa de todos.
Y como Drexler lo expresó maravillosamente:
- ¿Cómo se estigmatizarían las personas no orgánicas en un futuro donde las personas vivieran más allá de la muerte biológica al ser transferidas a un cuerpo artificial?
- ¿Podría Hyperloop One transformar el transporte de carga indio en 2021?
- ¿Cuál es la mayor amenaza existencial de nuestro tiempo, el calentamiento global, la IA o algo más?
- ¿Los futuros robots sexuales aumentarán la desigualdad de género o disminuirán la trata de personas?
- ¿Cómo será el futuro de los dispositivos de visión nocturna?
“CARBÓN Y DIAMANTES, arena y chips de computadora, cáncer y tejido sano: a lo largo de la historia, las variaciones en la disposición de los átomos han distinguido lo barato de lo querido, lo enfermo de lo saludable. Dispuestos de una manera, los átomos forman el suelo, el aire y Agua; dispuestas otras, hacen fresas maduras. Dispuestas de una manera, conforman hogares y aire fresco; dispuestas otras, forman cenizas y humo “.
Las posibilidades y el potencial son prácticamente infinitas. Lo único es que, treinta y un años después de la explosión de genio de Drexler, los ensambladores moleculares son todavía una visión que nos esforzamos por cumplir.
La ventaja es que tales ensambladores son más que un producto de la imaginación. En algún momento en el futuro, podremos crearlos.
¿Cómo sé eso? Porque ya existen.
Los ensambladores vivos
Considera las células de tu cuerpo. Cada una de ellas es una máquina maravillosa y altamente compleja con un único propósito: descomponer ciertas moléculas en moléculas y átomos más simples, y reconstruir esos bloques de construcción básicos en moléculas más complejas que su cuerpo puede usar. Estas células, en un sentido muy real, son ensambladores moleculares.
Y no solo eso, sino que algunas células pueden incluso crear estructuras moleculares increíblemente sofisticadas. Considere, por ejemplo, que la Surirella spiralis es un organismo unicelular (de una célula) que secreta sílice de una manera muy específica y precisa, y por lo tanto crea una armadura única alrededor de sí misma. El tamaño de esta “nave espacial” que se ve en la imagen de abajo es de unos 70 micrómetros, que tiene aproximadamente el diámetro de un solo cabello humano.
Imagen de Wikipedia , por Nicola Angeli / MUSE.
¿Cómo saben las células para crear estas maravillosas estructuras, o para colocar moléculas tan precisamente alrededor de sí mismas? Están programados para hacerlo, y el programa está en su ADN, su código genético.
Algunos bioquímicos están tratando de modificar genéticamente las células para que les indiquen qué hacer. Pero otros están intentando un enfoque diferente, que ha ganado una atención sustancial en los últimos dos años, especialmente desde que tres de los líderes en el campo han ganado el Premio Nobel de química 2016 por crear máquinas moleculares reales.
Las máquinas moleculares
Tres investigadores ganaron el premio Nobel de química de 2016: Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart y Bernard L. Feringa. En pocas palabras, todos esos científicos se enfocaron en la creación de máquinas moleculares: máquinas del tamaño de moléculas, que contienen varias partes que se mueven entre sí.
Sauvage creó una máquina molecular, una parte de la cual podría girar alrededor de la otra cuando se alimenta con energía.
Stoddart creó un ‘levantamiento molecular’, que podría elevarse por encima de una superficie, y más tarde desarrolló un ‘músculo artificial’ molecular que podría incluso doblar una hoja de oro (muy) delgada.
Imagen: elevación molecular. Del Premio Nobel de Química 2016, Popular Science Background.
Finalmente, Feringa construyó motores moleculares, que en realidad impulsaban un nano-coche molecular. Las ruedas del auto realmente giraron, y toda la construcción podría correr a través de una superficie dorada, lo cual es una cosa fría como podría ser.
Coche molecular . Crédito a la Universidad de Gronigen.
¿Por qué son importantes todos estos desarrollos? No se equivoquen: no van a impactar nuestras vidas en el próximo decare, más o menos, pero como el propio comité del Nobel declaró:
“En términos de desarrollo, el motor molecular se encuentra aproximadamente en la misma etapa que el motor eléctrico en la década de 1830, cuando los investigadores mostraron con orgullo varias manivelas y ruedas giratorias en sus laboratorios sin tener idea de que conducirían a trenes eléctricos y lavadoras. , abanicos y procesadores de alimentos “.
En el futuro, quizás a veinte años de nosotros, pero probablemente más, las versiones evolucionadas de estos motores moleculares estarán en todas partes. Y sí, serán parte de los ensambladores moleculares cuya existencia Drexler pronosticó hace treinta y un años. No estamos cerca del final del viaje hacia la ingeniería molecular.
De hecho, un nuevo invento de 2017 muestra que ya hemos creado un ensamblador molecular funcional, aunque es bastante limitado. Un grupo de bioquímicos liderados por Simone Pisano, creó un ‘robot’ molecular (como ellos mismos lo describieron), que podría recoger moléculas muy específicas, unirlas a ciertos sitios en otras moléculas y repetir la acción una y otra vez. Este es un paso muy pequeño hacia los ensambladores moleculares, pero aún así es un paso en un área en la que incluso los desarrollos más pequeños requieren años de investigación.
Conclusión: los ensambladores moleculares están llegando
Cuando observamos los desarrollos en el campo y los grandes logros creados por el relojero ciego, los procesos evolutivos semi-aleatorios, parece prácticamente una certeza que en algún momento en el futuro, tendremos ensambladores moleculares. Muchos autores de ciencia ficción escriben sobre ese futuro con gran confianza de que llegará, tal vez veinte o treinta años en el futuro, tal vez cien o más. Pero llegará, y cuando lo haga, a la raza humana nunca más le faltarán recursos. Literalmente, podremos transmutar el aire en carne comestible y nuestros desechos en aire respirable, agua potable y alimentos comestibles. Será un período de abundancia como nunca antes en la historia de la humanidad.
Y todo eso comenzó con la visión detallada de un futurista, Eric K. Drexler, hace treinta y un años.
Si te gusta leer sobre las tecnologías futuras y su impacto en la sociedad, puedes encontrar más publicaciones como esta en mi blog: Curating the Future .